بهینه سازی عددی پمپ گریز از مرکز پمپیران مدل 200-32
چکیده
امروزه با توجه به کاربرد وسیع پمپ¬های گریز از مرکز در صنعت، بهینه¬سازی این نوع از توربوماشین¬ها بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. پمپ گریز از مرکز 200-32 تولید شده در شرکت پمپیران یک پمپ با سرعت مخصوص پایین می-باشد که شبیه¬سازی این نوع از پمپ¬ها نیاز به ملاحظات خاص خود را دارد. در بخش اول این پایان¬نامه شبیه¬سازی عددی پمپ گریز از مرکز مورد نظر در شرایط کاویتاسیونی و غیر کاویتاسیونی انجام می¬شود. به منظور دست¬یابی به این مهم، استقلال از مش و بررسی مدل¬های آشفتگی متفاوت انجام گرفته است. همچنین نتایج حاصل از مدل قاب چرخان و مش متحرک نیز با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل از حل عددی با نتایج آزمایشگاهی مطابقت قابل قبولی دارد و همچنین نشان داده شد که در نظر گرفتن زبری دیواره¬ها در پیش¬بینی عملکرد پمپ مورد نظر بسیار موثر است. لازم به ذکر است که نرم¬افزار ansys cfx به عنوان حلگر در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور انجام بهینه¬سازی، در ابتدا به تحقیق درباره¬ی عوامل هندسی موثر در عملکرد پمپ مورد نظر پرداخته شده است و از میان آنها شش عامل به عنوان عوامل بهینه سازی انتخاب می¬شوند. این شش عامل عبارت از تعداد پره، زاویه¬ی ورودی پره، زوایه بندی پره از لبه¬ی ورودی تا لبه¬ی خروجی، شکل توپی ورودی پمپ، شکل لبه¬ی ورودی پره و شکل حلزونی می¬باشند. روش تاگوچی به عنوان روش طراحی آزمایش¬در نظر گرفته شده است. پمپ بهینه شده در مقایسه با پمپ اولیه بهبود چشمگیری را در عملکرد خود در شرایط کاویتاسیون و غیر کاویتاسیون از خود نشان می¬دهد.افزایش ارتفاع رانش به میزان 15 درصد، بهبود بازده به میزان 18 درصد و کاهش ارتفاع رانش مکش مثبت خالص مورد نیاز (npsh) به میزان 30 درصد در مقایسه با پمپ اولیه، عمده¬ی نتایج این تحقیق را تشکیل می¬دهند.